專利名稱：內(nèi)嚙合齒廓副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，尤其涉及一種流體機(jī)械領(lǐng)域的內(nèi)嚙合齒廓副。
背景技術(shù)：
齒輪泵主要有外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種，內(nèi)嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、相對(duì)滑動(dòng)率小、壽命長(zhǎng)，流量脈動(dòng)小、噪音低、高速下容積效率高等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛應(yīng)用。內(nèi)嚙合泵的核心部件是一對(duì)具有共軛齒廓的內(nèi)、外嚙合齒輪副，其齒廓副設(shè)計(jì)合理與否將直接影響著泵性能。目前內(nèi)嚙合齒輪泵主要有漸開(kāi)線類內(nèi)嚙合泵、擺線類內(nèi)嚙合泵及直線共軛齒廓內(nèi)嚙合泵等。其共同的設(shè)計(jì)方法一般是在直角坐標(biāo)系中直接設(shè)計(jì)齒廓副，這種齒廓副設(shè)計(jì)方法由于設(shè)計(jì)參數(shù)少，通常只能設(shè)計(jì)成對(duì)稱齒廓的內(nèi)嚙合泵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種內(nèi)嚙合齒廓副，解決現(xiàn)有內(nèi)嚙合齒輪副存在由于設(shè)計(jì)參數(shù)少，通常只能設(shè)計(jì)成對(duì)稱齒廓的內(nèi)嚙合泵的問(wèn)題。本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供上述內(nèi)嚙合齒廓副的設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明技術(shù)方案如下:內(nèi)嚙合齒廓副，外齒輪單個(gè)齒廓在極坐標(biāo)中依次由滿足一階連續(xù)的直線段1、余弦曲線1、直線段II和余弦曲線II組成的余弦基復(fù)合曲線構(gòu)成，與外齒輪單個(gè)齒廓對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒輪的單個(gè)共軛齒廓通過(guò)嚙合原理得到，形成共軛齒廓副；完整共軛齒廓副為內(nèi)齒輪、外齒輪的單個(gè)齒廓分別繞其中心按照其齒數(shù)均布得到。上述內(nèi)嚙合齒廓副的設(shè)計(jì)方法是，先在極坐標(biāo)中確定構(gòu)成外齒輪單個(gè)齒廓的滿足一階連續(xù)要求的依次由直線段1、余弦曲線1、直線段II和余弦曲線II組成的余弦基復(fù)合曲線；然后將其轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系中，使對(duì)應(yīng)的外齒輪的單個(gè)齒廓依次由齒根圓弧、余弦曲線I變換曲線、齒頂圓弧、余弦曲線II變換曲線構(gòu)成；再由直角坐標(biāo)系中的單個(gè)齒廓按照嚙合原理得到與其共軛的內(nèi)齒輪上對(duì)應(yīng)的單個(gè)齒廓，形成單個(gè)的共軛齒廓副；最后將內(nèi)、外齒輪的單個(gè)齒廓分別繞其中心按照其齒數(shù)進(jìn)行均布得到由內(nèi)齒輪齒廓和外齒輪齒廓組成的完整的共軛齒廓副。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:單個(gè)齒廓的設(shè)計(jì)參數(shù)包括內(nèi)齒輪齒數(shù)z2、外齒輪齒數(shù)zl、模數(shù)m、齒廓半齒高系數(shù)Ic1、齒根圓弧弧長(zhǎng)系數(shù)k2、齒廓對(duì)稱系數(shù)k3、余弦曲線平移系數(shù)k4和齒頂圓弧弧長(zhǎng)系數(shù)k5 ；外齒輪單個(gè)齒廓的角度范圍為
權(quán)利要求
1.嚙合齒廓副，其特征在于，外齒輪單個(gè)齒廓在極坐標(biāo)中依次由滿足一階連續(xù)的直線段1、余弦曲線1、直線段II和余弦曲線II組成的余弦基復(fù)合曲線構(gòu)成，與外齒輪單個(gè)齒廓對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒輪的單個(gè)共軛齒廓通過(guò)嚙合原理得到，形成共軛齒廓副；完整共軛齒廓副為內(nèi)齒輪、外齒輪的單個(gè)齒廓分別繞其中心按照其齒數(shù)均布得到。
2.按權(quán)利要求1所述內(nèi)嚙合齒廓副的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，先在極坐標(biāo)中確定外齒輪單個(gè)齒廓，其依次由滿足一階連續(xù)的直線段1、余弦曲線1、直線段II和余弦曲線II組成的余弦基復(fù)合曲線構(gòu)成；然后將其轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系中，使對(duì)應(yīng)外齒輪的單個(gè)齒廓依次由齒根圓弧、余弦曲線I變換曲線、齒頂圓弧、余弦曲線II變換曲線構(gòu)成；再由直角坐標(biāo)系中的單個(gè)齒廓按照嚙合原理得到與其共軛的內(nèi)齒輪上對(duì)應(yīng)的單個(gè)齒廓，形成單個(gè)的共軛齒廓副；最后將內(nèi)、外齒輪的單個(gè)齒廓分別繞其中心按照其齒數(shù)進(jìn)行均布得到由內(nèi)齒輪齒廓和外齒輪齒廓組成的完整的共軛齒廓副。
3.按權(quán)利要求2所述的內(nèi)嚙合齒廓副的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述單個(gè)齒廓的設(shè)計(jì)參數(shù)包括內(nèi)齒輪齒數(shù)Z2、外齒輪齒數(shù)Z1、模數(shù)m、齒廓半齒高系數(shù)Ic1、齒根圓弧弧長(zhǎng)系數(shù)k2、齒廓對(duì)稱系數(shù)k3、余弦曲線平移系數(shù)k4和齒頂圓弧弧長(zhǎng)系數(shù)機(jī)；360 外齒輪單個(gè)齒廓的角度范圍為
4.按權(quán)利要求3所述的內(nèi)嚙合齒廓副的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述齒廓半齒高系數(shù)k:的取值范圍為0 ≤ K1 ≤1.5 ;所述齒根圓弧弧長(zhǎng)系數(shù)k2的取值范圍為0 ≤ k2 ≤ 0.8 ;所述齒廓對(duì)稱系數(shù)k3的取值范圍為0.2 ≤k3 ≤0.8 ;所述余弦曲線平移系數(shù)k4的取值范圍為0.5 < k4 < 2 ;所述齒頂圓弧弧長(zhǎng)系數(shù)k5的取值范圍為0 < k5 < 0.8 ;所述內(nèi)齒輪齒數(shù)Z2和外齒輪齒數(shù)Z1均為正整數(shù)且滿足=Z2-Z1 ^ 1，Z1 >2，在極坐標(biāo)系中Q1可以為任意實(shí)數(shù)，外齒輪單個(gè)齒廓角 度范圍a滿足:0 5_ 0 !=a =360/zlo
全文摘要
一種內(nèi)嚙合齒廓副，外齒輪單個(gè)齒廓由在極坐標(biāo)中依次滿足一階連續(xù)的直線段I、余弦曲線I、直線段II和余弦曲線II的余弦基復(fù)合曲線構(gòu)成，與外齒輪單個(gè)齒廓對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒輪的單個(gè)共軛齒廓通過(guò)嚙合原理得到，形成共軛齒廓副；完整共軛齒廓副為內(nèi)齒輪、外齒輪的單個(gè)齒廓分別繞其中心按照其齒數(shù)均布得到。本發(fā)明采用先在極坐標(biāo)中依次確定滿足一階連續(xù)構(gòu)成外齒輪單個(gè)齒廓的直線段I、余弦曲線I、直線段II和余弦曲線II；然后將其轉(zhuǎn)換到直角坐標(biāo)系中，再由單個(gè)齒廓按照嚙合原理得到與其共軛的內(nèi)齒輪上對(duì)應(yīng)的單個(gè)齒廓，形成單個(gè)的共軛齒廓副；最后將內(nèi)、外齒輪的單個(gè)齒廓分別繞其中心按照其齒數(shù)進(jìn)行均布得到完整的共軛齒廓副。
文檔編號(hào)F16H55/08GK103089963SQ20131003119
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者張廣鵬, 魏偉鋒, 康寧 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)